就在刚刚， 中科大官宣重大突破！ 2月6日，中国科学技术大学正式发布消息：潘建伟院士团队联合济南量子技术研究院、中科院上海微系统所、香港大学、清华大学等多家单位，在可扩展量子网络研究上拿下重大突破——国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块，把一直停留在理论层面的远距离量子网络，正式拉到现实可行的轨道上。 这事看着专业术语多、门槛高，其实掰开了讲，就是咱们在量子通信的“最后一公里”上，啃下了最硬的一块骨头，对国家信息安全、数字产业发展都是实打实的利好。 （阅读前请点个赞，点个关注，主页有更多你喜欢看的内容） 大家都知道量子通信牛，牛就牛在它是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式，量子纠缠的特性决定了任何窃听行为都会被瞬间发现。 可这门好技术之前一直卡在一个世界性难题上，那就是光纤的固有损耗，量子信号在光纤里传输，距离越远衰减越厉害。 1000公里标准光纤传完，量子光信号会衰减到原始强度的万亿亿分之一，就算每秒发射100亿对纠缠光子，平均每300年才能接收到一对，这根本没法投入实际使用。 经典通信遇到信号衰减能加放大器，可量子不行，一放大就会破坏量子态，等于直接废掉了量子通信的安全特性，所以量子中继就成了解决这一问题的唯一途径。 原理其实不复杂，就是给量子信号搞“接力跑”，在光纤线路上每隔一段设中继站，相邻站点先产生纠缠，再通过纠缠交换把各段纠缠连起来，理论上能把传输效率提升100亿亿倍。 可这个方案卡了全世界科研人员近30年，核心难题就是纠缠的寿命，远远短于产生纠缠所需的时间，就像接力赛里下一棒还没准备好，上一棒就已经没了，根本没法实现有效的纠缠连接。 更别说构建可扩展的量子网络了，而潘建伟团队就是硬生生啃下了这个硬骨头，他们通过研发长寿命囚禁离子量子存储器、高效率离子-光子通信接口等核心技术，首次实现了长寿命量子纠缠，把纠缠寿命做到了550毫秒，而建立纠缠只需要450毫秒。 多出来的这100毫秒看似短暂，却是实现纠缠有效连接的关键窗口，正是靠着这个技术突破，团队才成功构建出可扩展量子中继的基本模块，让远距离光纤量子网络从理论构想变成了现实可能。 这一突破的含金量，是真正从0到1的原创性成果，更硬核的是，潘建伟团队并没有止步于构建中继模块，而是趁热打铁把这项技术用到了实际通信应用上。 他们基于可扩展量子中继技术，成功实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠，在最长达100公里的光纤链路上，原子节点间的远程纠缠保真度依然保持在90%以上。 这一数据远超国际同类实验结果，而在此基础上实现的器件无关量子密钥分发突破，更是直接摸到了密码学的“天花板”。 要知道，器件无关量子密钥分发，被量子密码学奠基人誉为“密码学者千年来所追寻的圣杯”，它的厉害之处在于，哪怕通信所使用的器件完全不可信，甚至被敌人动了手脚，只要通信双方能建立起高品质纠缠并通过无漏洞的贝尔不等式检验，就能严格保证密钥分发的绝对安全。 而在此之前，国际上的相关实验演示，大多局限在几米到数百米的短距离范围，与实际应用需求相去甚远。 潘建伟团队却直接把这一技术的传输距离，推到了百公里级别，这意味着咱们的量子保密通信，已经从实验室的原理验证，真正走到了城域尺度的实用化阶段。 这一切的成就，都是潘建伟团队在量子通信领域的深耕，早在1998年，他们就在国际上首次演示了量子纠缠的连接，为后续研究打下了基础。 之后又先后研制出“墨子号”量子卫星，建成全球首条量子保密通信干线“京沪干线”，构建起天地一体化的广域量子通信网络雏形，“墨子号”解决了千公里级的星地量子通信问题，“京沪干线”实现了2000余公里的光纤量子通信骨干网建设，服务金融、政务等150多家用户。 而这次可扩展量子中继基本模块的构建，正好补上了地面光纤远距离量子通信的核心短板，让天上的星地传输和地面的光纤传输，真正打通了任督二脉，为未来构建覆盖全国乃至全球的量子互联网，打下了最坚实的技术基础。 这次的突破，不光是给国家信息安全上了一道物理级的保险，更是为数字经济的发展保驾护航。 在数字时代，数据是核心生产要素，数据传输的安全是底线，而量子通信的无条件安全性，能为金融交易、政务传输、国防通信、工业互联网等核心领域的信息传输，提供不可破解的安全保障，让那些试图通过技术手段窃听、窃取我国核心数据的势力，彻底无从下手。 从“墨子号”遨游太空，到“京沪干线”贯通南北，再到今天可扩展量子中继基本模块横空出世，中国的量子通信研究，一步一个脚印，走出了一条自主创新的领跑之路。 中科大潘建伟团队的这群科研工作者，用实打实的成果告诉世界，中国的基础研究，不是只会跟跑，更能领跑，而这样的科研突破，就是中国科技自立自强最硬的底气。 对此你还有什么想说的？欢迎在评论区留言讨论！
